（1）項目背景

近年來，乳腺癌、宮頸癌已經成為危害女性健康的兩大殺手，且呈年輕化趨勢。目前，乳腺癌發病率最高，已成為上升幅度最快、危害女性健康的惡性腫瘤之一，宮頸癌的發病率僅次于乳腺癌。但是，相對肺癌、胃癌等更兇險的癌癥，“兩癌”更易防治、治愈。早期“兩癌”的五年相對生存率均可達90%以上，但發現越晚，生存希望就越低。乳腺鉬靶和陰道鏡檢查是乳腺癌和宮頸癌的主要篩查手段。乳腺癌鉬靶篩查主要依賴醫生進行判讀，由于個人經驗差異往往容易導致診斷結論的不一致性。宮頸癌陰道鏡篩查存在宮頸轉化區的位置類型、宮頸癌前病變與癌定位識別困難，從而無法可靠的制定精準活檢和治療方案的問題。因此精準、及時的篩查并采取治療措施顯得至關重要。

延慶區自2009年開始“兩癌篩查”工作，10年間篩查的年齡段逐步擴大，篩查覆蓋的區域也越來越廣。每年篩查人數由最初的9000人，擴大到2019計劃的24000人。但是，負責“兩癌篩查”的醫生人數卻沒有增加，巨大的工作量容易出現疲勞從而造成漏診。醫生歷經多年的篩查工作，雖然積累了大量篩查經驗，但是篩查效率及質量不升反降。利用人工智能手段來提升“兩癌篩查”的效率及準確率成為篩查醫生的迫切需求。因此，延慶區衛生健康委發起并建設了“人工智能+兩癌篩查項目”。

（2）建設內容

延慶區“人工智能+兩癌篩查”項目主要包括兩個子系統，一是宮頸癌早期篩查子系統，二是乳腺癌早期篩查系統。

針對乳腺鉬靶篩查，“人工智能+兩癌篩查”乳腺癌早期篩查系統利用AI進行乳腺腫瘤良惡性判別的人工智能系統，能自動檢測乳腺病灶位置，并生成乳腺影像報告，輔助醫生診斷。

針對宮頸癌早期篩查，“人工智能+兩癌篩查”宮頸癌早期篩查子系統實時分析陰道鏡獲取的視頻圖像，可以實時輔助婦科醫生快速辨別宮頸病灶定點區域，從而制定對應的活檢與治療方案。

北京市延慶區人工智能+兩癌篩查項目于2019年2月底上線運行。系統落地在延慶區負責“兩癌篩查”的主要醫療機構延慶區婦幼保健院，系統采用私有化部署，通過加密、脫敏等安全技術實現患者隱私保護、數據保護。解決婦科醫師資源不足與能力提升問題，提升了檢查診斷與質控管理能力，減少主觀經驗的影響，提高了兩癌的檢出率。

（1）鉬靶乳腺癌AI識別

1）建設框架

2）系統流程圖

3）流程

①檢查完成，醫生工作站發送：患者、檢查信息（乳腺鉬靶檢查）；

②AI服務器根據DICOM協議獲取PACS系統存儲對應的檢查圖像，并產生AI結果；

③醫生從PACS進入報告頁面，發送StudyID給前置服務器，根據StudyID彈出該檢查的AI結果Tip，點擊Tip打開AI詳情。

（2）宮頸癌AI識別

1）建設框架

2）系統流程圖

3）流程

①開始檢查：發送：患者、檢查、設備信息；

②發送檢查患者信息到工作站（設備信息匹配）；

③前檢查中：實時傳輸視頻；

④發送視頻關鍵圖像給AI；

⑤AI返回病灶坐標和性質判斷；

⑥實時推送AI結果。

乳腺癌早期篩查子系統經過海量數據訓練，提取出幾百甚至幾千個特征來定義某一病灶。然后通過特殊模型建立算法，將病灶特征進行更精準、更全面的定義。利用深度學習技術分析病人的鉬靶圖片，幫助醫生實現兩大功能：找到疑似病灶（包含腫塊灶和鈣化灶）的位置；分析病人患有惡性腫瘤的風險。

宮頸癌早期篩查子系統基于深度學習技術，對上萬張內窺鏡分型級數據進行學習分析，打造宮頸癌智能檢測篩查工具，用于宮頸轉化區類型識別。系統利用最先進的數據獲取和組織手段，集成文本、圖片、三維模型等格式數據，建設面向醫療行業應用的人工智能標準化基礎資源數據庫，通過數據標注管理平臺，提高數據組織的效率和精度。針對面向醫療行業的標準化基礎數據，利用深度卷積神經網絡、深度循環神經網絡、深度對抗神經網絡等最先進的機器學習算法，提供自動標注、智能分類、資源入庫評測、圖像分類、圖像分割、疾病檢測等智能分析技術。

中國醫學科學院腫瘤醫院喬友林教授表示：“系統不但可以幫助醫生診斷受檢者有無宮頸癌變，還能利用算法，使宮頸活檢更具目的性，減少不必要的活檢。”

延慶區“人工智能+兩癌篩查”系統具有較高的識別率，對乳腺鉬靶的鈣化檢測敏感度高達99%，腫塊檢測敏感度為90.2%，良惡性判別特異度為96%。對宮頸癌檢測的特異度為91.23%，敏感度為87.18%，準確度為89.86%。

延慶區“人工智能+兩癌篩查”系統自2019年2月上線到2021年5月底，已輔助檢查鉬靶10055例，陰道鏡2075例，其實用性、準確性、可靠性均得到了有效驗證。

（1）效果分析

根據應用情況，系統的應用效果可以歸納為以下幾個方面：

一是，解決了人工閱片/查看影像主觀性強、診斷標準不統一的問題，使得診斷更加客觀、可靠。

二是，大幅度提高人工診斷的速度，降低醫生的工作量，提高了效率，同時還能防止醫生疲勞工作帶來的風險。

三是，人工智能判斷比人工閱片/查看影像能更快、更精準的發現病灶，防止漏診和誤診，給醫生診斷加上了一層安全保障。

四是，通過輔助診斷讓年輕醫生快速的積累診斷經驗，降低了學習成本，從而能有效解決“兩癌篩查”人數多，醫生資源不足的情況。

五是，有效降低人工篩查的人力成本和工作量，為進一步提升“兩癌篩查”的普及率提供了保證。

（2）實際案例

2009年3月，“在農村婦女中開展婦科疾病定期檢查”這16個字被寫進了當年溫家寶總理作的政府工作報告，從此“兩癌篩查”這項關愛婦女健康的公益工作在各地穩步推進。全國各地的篩查人數逐年遞增，這讓負責兩癌篩查的各級醫療機構特別是區縣級醫療機構的壓力越來越大。“人工智能+兩癌篩查系統”可以幫助區縣級婦幼保健院解決缺乏高水平醫技人員的難題，還可以防止人工閱片/查看影像主觀性強、診斷標準不統一的問題，同時大幅度提高人工診斷的速度，讓患者在更快的時間內獲取到檢查結果。通過“人工智能+兩癌篩查系統”的支持可以方便醫生將這兩種危害女性健康的癌癥，盡早地排除出來，做到早診斷、早發現、早預防、早治療。因此“人工智能+兩癌篩查系統”值得在開展兩癌篩查的醫療機構以及開展鉬靶和陰道鏡檢查的醫療機構推廣，為關愛婦女健康做出一份貢獻。

（2）存在一定問題但是未來可期

一是，包括“人工智能+兩癌篩查”在內的醫療類AI系統都沒有獲得臨床應用批準，目前在醫療領域的應用主要還是輔助性質的，完全應用于臨床甚至取代醫生的相關工作還有很長的路要走。

二是，AI實現"智能"的前提是"人工"提供的大數據進行訓練，智能的準度有賴于人工的精度；無論是影像還是病理，AI無法診斷其未被訓練的疾病，無法及時應變和創新；AI無法取代臨床醫師在決策中所具有的人文及社會特質；AI在乳腺癌、宮頸癌等領域的研究要應用于臨床，還有待更多、更大規模的臨床試驗。

三是，2018年4月，教育部發文設立人工智能專業。2019年3月，教育部印發了《教育部關于公布2018年度普通高等學校本科專業備案和審批結果的通知》，全國共有35所高校獲首批“人工智能”新專業建設資格。人工智能的未來可期。